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這是一個腦洞大開的話題,可以很肯定的告訴各位,這跟鐵鏈是無法拉起來的,因為再高強度的鋼鐵製成的鐵鏈,被自身拉斷的距離也不過幾十千米,然而距離月球有38萬千米!但問題是假設有這麼一根鐵鏈呢?

地月系的兩個天體都是這麼運動的?

地月系就只有地球和月球兩個天體,如果不考慮太陽的話,它們的運動其實並不複雜,下面將兩個天體的大致引數都列一下。

地球的物理引數:

與太陽距離:1.5億千米,其實這個引數和鐵鏈話題無關

直徑為:1.27萬千米,這個引數很重要,關係到多久拉下月球

自轉週期:24小時,這個非常重要,跟直徑配合多久拉下月球

地球品質:5.965×10^24千克,這個真實計算有用,打個比方其實也沒啥用。

月球的物理引數:

直徑為:3470千米,其實這個和本話題無關,因為潮汐鎖定

公轉&自轉週期:27.3天,這個很關鍵,與話題直接相關

品質:7.349*10^22千克,比劃下這個引數無所謂

地月距離最近:35.6萬千米,最遠40.5萬千米 直接相關,因為關係到鐵鏈長度

在這個小結中我們要確認的問題是,地月系的潮汐鎖定,因為這個關係非常大,很多朋友認為月球是不自轉的,但其實潮汐鎖定的要求是被鎖定天體自轉和公轉週期一致,也就是說月球公轉一週和自轉一週時間嚴格相等!

月球自轉和不自轉的兩種運動狀態

非常有趣的一種運動方式,月球什麼時候被地球潮汐鎖定已經無法考證了,但潮汐鎖定這種模式在太陽系還挺常見的,比如火星的衛星,木星還有土星,都有大量的衛星被母星潮汐鎖定,所以月球並不是唯一,但它和母星的比例是最大的!

地球上的這根鐵鏈多久會拉下月球?

前文我們解決了月球已經被地球潮汐鎖定,那麼建設鐵鏈的事情就可以規劃出來了!首先我們得選址,鐵鏈是從月球開始建造呢還是從地球開始建造?還是兩頭同時造,在中間合攏?

答案是從月球開始造,然後在地球上造個基座!

為什麼要從月球開始造?因為月球一面永遠朝著地球,所以從月球上開始造比較容易,假如兩頭都開始造的話,地球會因為一圈圈自轉,實在有些困難!所以等月球上鐵鏈造好垂到地球上,需要拉下月球時再將這個鐵鏈掛上基座即可!

什麼時候開始拉回月球?

因為月球繞著地球轉是一會近,一會遠的橢圓軌道,如果地基造的比較牢固,那麼可以在近地點的時候往上掛,因為橢圓軌道的時距離會增加,會額外施加一個力給基座,但近地點掛上基座開始拉可以省下將近5萬千米長的的鐵鏈,這能讓這個工程省下10%以上的投資!

當然遠地點也可以,基座的造價會降低,因為遠地點到近地點後一個距離縮短的過程,因此這個力會慢慢增加,基座可以降低設計強度!不過遠地點時會有一個問題,近點時鐵鏈會多出5萬千米,這麼長的鐵鏈可以繞地球一圈多,而且它拖在地球上會破壞地球上2/3的區域,因為月球的軌道平面和赤道有一個很大的角度,所以它會破壞赤道兩側很多區域。

因此建議在近地點的時候拉回月球!

多久會拉下月球?

我們先確定一下月球的公轉方向和地球自轉方向:兩者方向一致,簡單的說當地球拉下月球時,月球還會因為公轉解套一點點,但它沒有地球自轉快,所以這會很有意思!另外月球公轉平面和地球赤道面存在一個二十幾度的夾角,那麼地球每天自轉起來拉回月球就很有意思了!

月球繞地球公轉約27.32天地球一天自轉一圈

那麼地球每天將拉近月球πD(1-1/27.32)*cos24=35209.43千米!

那麼只需要:N=38400/35209.43=10.9天即可將月球拉回地球!看起來真的是指日可待哈。

我們能拉回一個完整的月球嗎?是不是可以上去玩了?

請不要忘了地球的洛希極限,因為一個天體進入另一個天體的洛希極限範圍時就會因為引潮力導致天體破裂,所以我們得來看看地球對於月球的洛希極限範圍:

地球的密度大概是5.5克/立方厘米,月球的平均密度3.3克/立方厘米,因此地球對於月球來說的洛希極限為:1.9萬千米左右,也就是說當拉倒1.9萬千米的時候月球就破裂了,因為地球的引潮力導致的!不過各位可以放心引潮力導致月球破裂沒那麼快,所以月球會先撞上地球,好玩不?

真能拉下月球嗎?地殼會破裂

但其實這個工程是沒發完成的,不僅是因為這根鐵鏈沒發完成,另一個重要問題是地殼根本就承受不了這個力量,假如真的有那麼一根無限強度的鐵鏈,那麼當它掛上地球的基座開始,基座下連的地殼可能就會像剝桔子一樣從地球上撕下來!地球就完蛋了,因為內部的熔岩流就被解放了,人類末日來臨,驚喜不?

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